Расчет процесса топливоподачи дизельного двигателя.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Расчет процесса топливоподачи дизельного двигателя.

                                                  Выполнили студенты:

Вороханов П.Е.

Выходцев О.М.

Калганов О.С.

Ловрев В.А.

Локтионова П.И.

Полоротов Ю.В.

Рузанов Ю.А.

Тарасов М.С.

                                                             Преподаватель: Зайцев А. Б.

Санкт-Петербург

2010г.

Цели работы.

Получение параметров топливной системы дизельного двигателя 4ЧН 9/9, обеспечивающих соблюдение заданной цикловой подачи топлива и отсутствие явления подвпрыска.

Расчет проводится при помощи программы Supertop.

Расчет процесса топливоподачи двигателя

******************************************

Топливо:

3.42    Кинематическая вязкость [мм2]

.822     Плотность [г/см3]

.000054 Сжимаемость [1/Бар]

Насос:

7      Диаметр плунжера [мм]

9      Максимальный ход плунжера [мм]

90      Угол наклона к вертикали впускной кромки плунжера [мм]

60      Угол наклона к вертикали отсечной кромки плунжера [мм]

3   3        Диаметры впускного и отсечного отверстия [мм]

.6  .65      Коэффициенты расхода впускного и отсечного отверстий

200     Мертвый объем насоса [мм3]

200     Объем штуцера [мм3]

6       Давление топлива на впуске в насос [Бар]

2       Количество отверстий

-15      Геометрический угол начала подачи топлива [град. П.К.В.]

17    Геометрический угол начала подачи топлива [град. П.Кул.В.]

1,5       Ход плунжера до начала геометрической подачи [мм]

Кулачок(Углы графика скорости плунжера):

30      Угол равномерного нарастания скорости подъема профиля кулачка [град.]

10      Угол постоянной скорости подъема профиля кулачка [град.]

30      Угол равномерного убывания скорости подъема профиля кулачка [град.]

Клапан:

6      Диаметр клапана [мм]

4       Максимальный ход клапана [мм]

1       Разгрузочный ход клапана [мм]

90      Угол конуса клапана [град]

1      Диаметр корректирующего отверстия [мм]

10      Жесткость пружины [Н/мм]

10      Предварительный затяг пружины [мм]

30      Масса поступательно движущихся частей [г]

Трубопровод:

1.5     Диаметр трубопровода [мм]

600     Длина трубопровода [мм]

.003    Высота микронеровностей [мм]

Форсунка:

3.2     Диаметр иглы [мм]

.5      Максимальный ход иглы [мм]

6       Диаметр направляющей иглы [мм]

60      Угол конуса иглы [град]

200     Давление начала подъема иглы [Бар]

.25     Диаметр сопловых каналов [мм]

1     Длина сопловых каналов [мм]

.003    Высота микронеровностей сопловых каналов [мм]

4       Количество сопловых каналов распылителя

.6     Коэффициент расхода сопловых каналов

30      Масса поступательно движущихся частей [г]

150     Жесткость пружины [Н/мм]

60      Объем полости форсунки [мм3]

15      Объем полости распылителя [мм3]

Режим:

120     Давление Pz в цилиндре двигателя [Бар]

2000     Обороты кулачкового вала [об/мин]

1.5     Активный ход плунжера [мм]

Прецезионные пары:

3       Зазор по плунжеру [мкм]

1.5     Зазор по игле [мкм]

Максимальное давление в трубопроводе   1142.75 Бар

Максимальная скорость в трубопроводе   114.14 м/сек

Цикловая подача топлива     .141377 г/цикл

Продолжительность подачи топлива  19. град п.к.в.

Задержка подачи топлива     3 град п.к.в.

Утечки в золотниковые отверстия насоса     106.6E-05 г.

Утечки по компрессионной части плунжера   7.572E-05 г.

Утечки по компрессионной части иглы     10.60E-05 г.

Общая утечка топлива    124.8E-05 г.

Условное отриц. давление(давление разрыва)   0 Бар

Остаточное давление в линии нагнетания    94.253 Бар

Выводы.

В результаты расчета были определены параметры системы топливоподачи, обеспечивающие отсутствие явления подвпрыска. Максимальное давление в трубопроводе достигает 1142.75 Бар. Цикловая подача топлива получилась на 3.7 % меньше, чем расчетная. Явление подвпрыскивания характеризуется подачей топлива под небольшим давлением, и следовательно некачественным распыливанием и несвоевременным введением топлива в цилиндр. При этом наблюдается значительное снижение экономичности дизеля, увеличения дымности отработавших газов. Подвпрыскивание устраняют с помощью правильно выбранных конструктивных параметров: c_плf_пл, µ_сf_c, d_тр. Так же повышение начального давления относительного остаточного давления позволяет избавиться от подвпрыскивания. В данном расчёте было достаточно увеличить значение разгрузочного хода клапана с 2,5 мм до 3 мм, а также увеличить диаметр сопловых отверстий. Вместо расчётного значения 0,2 мм было принято значение 0,28 мм.